电力电容器的作用与规格型号介绍

电力电容器是无源电子元件，用于电力系统和电工设备的电容器。它们由被称为电介质的绝缘材料隔开的两个导电板组成。多层电介质提供出色的温度稳定性和频率特性。也可以使用单层电介质。电容是一种能量存储能力的量度，通常表示为C = KA/D，单位为乏或千乏;其中A是电极的面积，D是它们的间距，而K是电极之间电介质的函数。本文将介绍其的作用、结构、分类。

电力电容器

1.电力电容器作用

1.1串联电容器作用

(1) 提高线路末端电压。串接在线路中的电容器，利用其容抗xc补偿线路的感抗xl，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端(受电端)的电压，一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。

(2) 降低受电端电压波动。当线路受电端接有变化很大的冲击负荷(如电弧炉、电焊机、电气轨道等)时，串联电容器能消除电压的剧烈波动。这是因为串联电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端(受电端)的电压值。

(3) 提高线路输电能力。由于线路串入了电容器的补偿电抗xc，线路的电压降落和功率损耗减少，相应地提高了线路的输送容量。

(4) 改善了系统潮流分布。在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。

(5) 提高系统的稳定性。线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。当线路故障被部分切除时(如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相)，系统等效电抗急剧增加，此时，将串联电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗xc，使系统总的等效电抗减少，提高了输送的极限功率(Pmax=U1U2/xl-xc)，从而提高系统的动稳定。

1.2并联电容器作用

并联电容器并联在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负荷，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。

2.电力电容器的结构

电力电容器的基本结构包括：电容元件、浸渍剂、紧固件、引线、外壳和套管。结构图如图1所示。

图1 电力电容器结构图

额定电压在1kV以下的称为低压电容器，1kV以上的称为高压电容器，都做成三相、三角形连接线，内部元件并联，每个并联元件都有单独的熔丝;高压电容器一般都做成单相，内部元件并联。外壳用密封钢板焊接而成，芯子由电容元件串并联组成，电容元件用铝箔作电极，用复合薄膜绝缘。电容器内衣绝缘油(矿物油或十二烷基苯等)作浸渍介质。

2.1电容元件

用一定厚度和层数的固体介质与铝箔电极卷制而成。若干个电容元件并联和串联起来，组成电容器芯子。在电压为10kV及以下的高压电容器内，每个电容元件上都串有一熔丝，作为电容器的内部短路保护。当某个元件击穿时，其他完好元件即对其放电，使熔丝在毫秒级的时间内迅速熔断，切除故障元件，从而使电容器能继续正常工作。电容元件的结构如图2所示。

图2 电容元件结构

2.2浸渍剂

电容器芯子一般放于浸渍剂中，以提高电容元件的介质耐压强度，改善局部放电特性和散热条件。浸渍剂应具有高介电强度、高介电常数、良好的化学和热稳定性以及足够的粘度以有效传导热量。传统上使用具有高芳烃含量的矿物油。然而，由于它们具有高气体吸收能力、高介电强度和介电常数，它们已被各种合成油如二异丙基萘(DIPN)、单异丙基联苯(MIPP)和苯基二甲苯(PXE)所取代。浸渍剂一般有矿物油、氯化联苯、SF6气体等。

2.3外壳和套管

外壳一般采用薄钢板焊接而成，表面涂阻燃漆，壳盖上焊有出线套管，箱壁侧面焊有吊攀、接地螺栓等。大容量集合式电容器的箱盖上还装有油枕或金属膨胀器及压力释放阀，箱壁侧面装有片状散热器、压力式温控装置等。接线端子从出线瓷套管中引出。

3.电力电容器的规格型号

通常电力电容器型号是由“字母部分”和“数字部分”组成。型号含义如图3所示。

图3 规格型号图

3.1字母部分的含义

(1)使用产品属性表示

系列代号：A代表滤波型电力电容器，B代表并联电力电容器。

填充介质：Z代表油式、植物油，S代表半干式、微晶石蜡，K代表干式、硅油。

极间介质：MJ代表金属化膜

(2)使用公司代号表示

这类电容器的字母部分无特殊含义，只为了区分电容器厂家。如施耐德为BLRCS，ABB为CLMD和Qcap，库克库伯CKKB，诺企DL2D和SL2D等等。

3.2数字部分的含义

电力电容器型号的数字部分依次为额定电压、额定容量、相数。如480-30-3是额定电压为480V、额定容量为30Kvar的三相电容器。部分电力电容器型号后面会有其他代号，具体以厂家为准。

4.电力电容器的分类

电力电容器按用途可分为8种：

①直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。

②标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置。

③耦合电容器。主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。

④电热电容器。用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。

⑤脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。

⑥并联电容器。原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。

⑦串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。

⑧断路器电容器。原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。

断路器电容器

5.电力电容器的安装要求

5.1安装环境要求

(1)电力电容器应安装在无腐蚀性气体、无蒸汽，没有剧烈震动、冲击、爆炸、易燃等危险的场所。电容器的防火等级不低于二级。

(2)装于户外的电容器应防止日光直接照射。

(3)电容器室的环境温度应满足制造厂家规定的要求，一般规定为40℃。

(4)电容器室装设通风机时，出风口应安装在电容器组的上端。进、排风机宜在对角线位置安装。

(5)电容器室可采用天然采光，也可用人工照明，不需要装设采暖装置。

(6)高压电容器室的门应向外开。

5.2安装技术要求

(1)为了节省安装面积，电力电容器可以分层安装于铁架上，但垂直放置层数应不多于三层，层与层之间不得装设水平层间隔板，以保证散热良好。上、中、下三层电容器的安装位置要一致，名牌向外。

(2)安装电容器的铁架成一排或两排布置，排与排之间应留有巡视检查的走道，走道宽度应不小于1.5m.

(3)电力电容器组的铁架必须设置铁丝网遮拦，遮拦的网孔3～4cm2为宜。

(4)高压电容器外壳之间的距离，一般不应小于10cm;低压电容器外壳之间的距离应不小于50mm。

(5)在电容器室内，上下层之间的净距不应小于0.2m;下层电容器底部与地面的距离应不小于0.3m。

(6)每台电容器与母线相连的接线应采用单独的软线，不要采用硬母线连接的方式，以免安装或运行过程中对瓷套管产生应力造成漏油或损坏。

(7)安装时，电气回路和接地部分的接触面要良好。因为电容器回路中的任何不良接触，均可能产生高频振荡电弧，造成电容器的工作电场强度增高和发热损坏。

(8)较低电压等级的电容器经串联后运行于较高电压等级网络中时，其各台的外壳对地之间，应通过加装相当于运行电压等级的绝缘子等措施，使之可靠绝缘。

(9)电容器经星形连接后，用于高一级额定电压，且系中性点不接地时，电容器的外壳应对地绝缘。

(10)电容器安装之前，要分配一次电容量，使其相间平衡，偏差不超过总容量的5%。当装有继电保护装置时还应满足运行时平衡电流误差不超过继电保护动作电流的要求。

(11)对个别补偿电容器的接线应做到：对直接启动或经变阻器启动的感应电动机，其提高功率因数的电容可以直接与电动机的出线端子相连接，两者之间不要装设开关设备或熔断器;对采用星—三角启动器启动的感应式电动机，最好采用三台单相电容器，每台电容器直接并联在每相绕组的两个端子上，使电容器的接线总是和绕组的接法相一致。

(12)对分组补偿低压电容器，应该连接在低压分组母线电源开关的外侧，以防止分组母线开关断开时产生的自激磁现象。

(13)集中补偿的低压电容器组，应专设开关并装在线路总开关的外侧，而不要装在低压母线上。

电力电容器安装

6.电力电容器的相关问题

6.1电容器是做什么用的?

电容器，用于储存电能的装置，由两个靠近且彼此绝缘的导体组成。这种存储设备的一个简单例子是平行板电容器。

6.2电力电容器能用多久?

电解电容器制造商指定了最高额定环境温度下的设计寿命，通常为105°C。这种设计寿命可以从1,000小时到10,000小时或更长不等。

6.3哪些设备使用电容器?

电容器是各种电子系统中必不可少的组件，包括智能手机、家用电器、电动汽车和医疗设备等。

6.4购买电容器时应注意什么?

购买电容器应该考虑的重要事项有：一个主要关键是检查电介质类型;二是确保电容器有足够的工作电压，正常电压不超过工作电压的60%。

6.5高频用什么电容?

云母电容器。云母电容器具有与之相关的低电阻和电感元件。因此，它们具有高Q因子，并且由于高Q因子，它们的特性大多与频率无关，这使得该电容器可以在高频下工作。

总结

以上就是电力电容器的作用与规格型号，还有结构、分类等的介绍了。目前电力电容器主要应用领域有：工厂配电系统、居民小区配电系统、市政商业建筑、交通隧道配电系统、箱变、成套柜、户外配电箱。

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